(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院，北京 100010)

0 引言

醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步推動(dòng)了醫(yī)學(xué)治療模式的多樣化，物理治療、免疫治療及心理治療等療法目前已經(jīng)成為了醫(yī)療領(lǐng)域的主要生物輔助療法，特別是物理療法憑借其安全、便捷的治療方式，受到了廣大患者的喜愛(ài)和認(rèn)可[1-3]。近年來(lái)，理療技術(shù)和理療療法在臨床醫(yī)學(xué)上獲得了較大的突破，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所發(fā)揮的作用也越來(lái)越突出。長(zhǎng)期以來(lái)，理療技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)及其應(yīng)用上大致包括了放射線治療、物理治療及后續(xù)康復(fù)等三個(gè)不同的治療階段，特別是近些年隨著激光、紅外技術(shù)的發(fā)展[4-5]，紅外理療設(shè)備的應(yīng)用得到了快速的推廣，客觀上推動(dòng)了理療醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。當(dāng)前醫(yī)療市場(chǎng)中的理療機(jī)器設(shè)備與傳統(tǒng)生物治療結(jié)合度不夠緊密，而紅外理療儀器的出現(xiàn)填補(bǔ)了諸多理療治療領(lǐng)域的空白，更能夠較好地與我國(guó)傳統(tǒng)的中醫(yī)技藝相結(jié)合。術(shù)后護(hù)理與輔助治療對(duì)于患者的康復(fù)具有特別重要的意義，在患者的后續(xù)康復(fù)過(guò)程中，紅外理療儀的所發(fā)揮的作用是十分積極的，因?yàn)榧t外線具有超強(qiáng)的穿透治療效果和能力，可以穿透衣物和皮膚而直接地作用于患者的肌肉與皮下組織，依托于紅外線的熱導(dǎo)效應(yīng)而達(dá)到加速患者血液循環(huán)，提高新陳代謝的目的。傳統(tǒng)紅外理療儀器的溫度控制多采用人工調(diào)節(jié)與控制的方式，通過(guò)醫(yī)生與患者的實(shí)時(shí)溝通而進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，但這種調(diào)節(jié)方式存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，容易導(dǎo)致患者被燙傷。激光紅外脈沖技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，促使脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于控制領(lǐng)域[6-7]，本文設(shè)計(jì)了一種基于PWM的紅外理療儀實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)，能夠依據(jù)人體的最為適宜溫度而實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外理療設(shè)備溫度的智能調(diào)控，提高理療技術(shù)的治療效果。

1 PWM紅外溫控原理

在患者的康復(fù)過(guò)程中，要想充分發(fā)揮出物理治療的效果，就需要提高紅外理療儀器的溫度調(diào)控精度，實(shí)現(xiàn)其智能化的操作。紅外理療儀器溫度調(diào)控系統(tǒng)的性能會(huì)直接影響儀器的治療效果和節(jié)能效果，紅外理療儀器的溫度控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)元件之一是發(fā)熱電阻絲，電流通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，而電氣元件的工作狀態(tài)是通過(guò)智能芯片的調(diào)整加以控制。當(dāng)電流通過(guò)時(shí)發(fā)熱電阻絲時(shí)溫度就會(huì)升高，這時(shí)可以通過(guò)智能溫度控制芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)調(diào)控，用微分方程的演化模式描述控制系統(tǒng)的溫度調(diào)控值W(t)，可以表示為：

(1)

將上式改寫(xiě)為模糊遞推公式：

Wn=Wn-1+

(2)

其中：λ為比例系數(shù)，en-1和en分別為第n-1和第n的采樣偏差量、T為信號(hào)采樣周期、TI和TD分別積分時(shí)間與微分時(shí)間。紅外理療儀器實(shí)時(shí)溫度控制過(guò)程是一個(gè)溫度反饋與調(diào)節(jié)過(guò)程，患者的體感溫度與設(shè)定溫度之間存在差別，而PWM技術(shù)通過(guò)對(duì)儀器微處理器的精準(zhǔn)控制，而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度偏差的處理?；赑WM技術(shù)調(diào)整控制信號(hào)，在準(zhǔn)確性和溫控時(shí)間的把握方面都具有優(yōu)勢(shì)，通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖的寬度的方式將PID位置控制中的模擬量Wn轉(zhuǎn)化為連續(xù)的時(shí)間控制變量[8-9]。這一過(guò)程不僅簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)PID控制的難度，還可以自由實(shí)現(xiàn)紅外理療儀器溫控系統(tǒng)電流的連接與斷開(kāi)，PWM通過(guò)紅外信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度控制的原理，如圖1所示。

圖1 基于PWM技術(shù)的溫控原理

PWM對(duì)紅外理療儀的溫控控制過(guò)程共分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段為對(duì)電阻絲的加熱階段，加熱周期由定時(shí)器控制，在整個(gè)溫度升高的階段都設(shè)置為高電平，使溫度盡快達(dá)到既定的閾值范圍。第二個(gè)階段為PWM控制階段，設(shè)定溫度與人體溫度之間的差值，可以通過(guò)PWM信號(hào)調(diào)節(jié)與智能PID算法共同實(shí)現(xiàn)。以此時(shí)的溫度作為溫度調(diào)節(jié)時(shí)間控制的初始溫度，如果達(dá)到既定的時(shí)間之后系統(tǒng)就調(diào)整至低電平停止加熱。在溫度調(diào)控的初始階段，儀器的實(shí)際溫度值與目標(biāo)溫度值相差較大時(shí)，模擬量Wn的初始溫度較低，此時(shí)基于PWM技術(shù)迅速對(duì)溫控閾值[10]進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)電阻絲加熱信號(hào)所占的空就較大；隨著溫度的不斷升高，模擬量Wn的值會(huì)越來(lái)越大，這時(shí)通過(guò)PWM紅外信號(hào)調(diào)整電阻絲的溫度，所占的空會(huì)越來(lái)越小，僅利用余溫就能夠達(dá)到適宜的溫度。在溫控期間可以通過(guò)PWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外信號(hào)的自由調(diào)節(jié)，進(jìn)而完成對(duì)紅外理療儀器溫度控制系統(tǒng)的自由調(diào)節(jié)，如果溫度接近了人體承受范圍的界限，溫度控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出指令停止加熱。但這時(shí)的加熱過(guò)程并未完成，余溫還會(huì)繼續(xù)對(duì)控制系統(tǒng)加熱，但不會(huì)由于溫度過(guò)高而對(duì)患者造成損傷。當(dāng)溫度達(dá)到溫控閾值溫度值，基于PWM技術(shù)的溫控系統(tǒng)，會(huì)將溫度恒定在一定范圍之內(nèi)，一旦儀器的溫度有所降低，PWM信號(hào)又會(huì)發(fā)出指令，這時(shí)溫控系統(tǒng)又會(huì)重新對(duì)儀器進(jìn)行加熱。PWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)原有PID控制方法的有效補(bǔ)充，從而獲得更好的溫度控制效果?；赑WM紅外智能溫控原理，文章設(shè)計(jì)了紅外理療儀器的硬件結(jié)構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)流程，能夠給理療患者帶來(lái)更好的治療體驗(yàn)和治療效果。

2 基于PWM溫控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

基于PWM的紅外理療儀器實(shí)時(shí)溫控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，主要由AT89S80單片機(jī)微處理器、DD1852溫度傳感器、數(shù)碼顯示器、信號(hào)控制模塊、直流穩(wěn)壓電源、加熱器等模塊構(gòu)成，如圖2所示。

圖2 基于PWM的紅外儀器溫控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

當(dāng)紅外理療儀器溫控系統(tǒng)啟動(dòng)之后,DD1852溫度傳感器讀取初始的測(cè)量溫度，并與患者的人體適宜溫度進(jìn)行比較，將對(duì)比信息送達(dá)了顯示裝置?；赑WM技術(shù)設(shè)計(jì)的信號(hào)控制模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的智能調(diào)節(jié)與控制。模擬溫度傳感器電路以數(shù)字信息的形式將人體的實(shí)時(shí)溫度傳輸至AT89S80單片機(jī)微處理器，單片機(jī)系統(tǒng)再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的初始溫度與人體的適宜溫度，設(shè)定最優(yōu)的溫度控制閾值。PWM的優(yōu)勢(shì)在于能夠與傳統(tǒng)的模糊PID算法兼容，在最短的時(shí)間內(nèi)計(jì)算出實(shí)時(shí)的溫度控制量，當(dāng)紅外理療儀器的實(shí)時(shí)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，可以通過(guò)PWM紅外信號(hào)調(diào)整電阻絲的溫度，以確保紅外理療儀器恒定在一個(gè)最為適宜的溫度。

AT89S80單片機(jī)微處理器以此溫度閾值作為溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)，脈沖寬度調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)在于能夠充分利用紅外光的脈沖寬度及穩(wěn)定性，準(zhǔn)確地提取標(biāo)的物的溫度變化信息，并將信息傳遞到單片快速的做出溫度調(diào)控指令，并確定出加熱的時(shí)間長(zhǎng)度。由于系統(tǒng)選用的加熱方式為可控硅智能控制，加熱靈敏且反應(yīng)速度較快，當(dāng)溫度達(dá)到既定的閾值后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的恒溫運(yùn)行。溫控系統(tǒng)在停止加熱后會(huì)存在一個(gè)自然冷卻的過(guò)程，基于PWM的溫度傳感器模塊會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控紅外理療儀器的溫度變化，并做出相應(yīng)的控制調(diào)整，隨時(shí)開(kāi)啟加熱系統(tǒng)避免溫度下降得過(guò)快而影響理療效果。單片機(jī)在溫度實(shí)時(shí)調(diào)控中需要不斷地調(diào)整各個(gè)信號(hào)參量的變化，以提高系統(tǒng)顯示的準(zhǔn)確性和及時(shí)性?？刂茰囟葌鞲衅鞯闹悄苄酒吞?hào)為DS18B52基于紅外信號(hào)的輸出強(qiáng)度進(jìn)行溫度信息的讀寫(xiě)，該控制芯片具有低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，并能夠基于采集到的脈沖寬度而決定電平的高低分布。溫度控制傳感器的接口連接一個(gè)光耦三級(jí)管，控制發(fā)熱電阻絲的工作狀態(tài)。當(dāng)接口的電平較低時(shí)由于光耦處于關(guān)閉的狀態(tài)，這時(shí)電阻絲就會(huì)停止加熱；當(dāng)接口的點(diǎn)評(píng)較高時(shí)，光耦打開(kāi)電流會(huì)持續(xù)地給電阻絲加熱。

溫度測(cè)量及轉(zhuǎn)換模塊是紅外理療儀器溫度控制系統(tǒng)的核心模塊之一，也是整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的重要來(lái)源，對(duì)于系統(tǒng)的可靠性會(huì)產(chǎn)生極其重要的影響。傳統(tǒng)的測(cè)量方式主要是將獲取到的溫度數(shù)值轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，在通過(guò)單片機(jī)控制電信號(hào)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)調(diào)整，這種模式的不足在與對(duì)于溫度的控制精度不高；而基于PWM的溫度控制系統(tǒng)原理為基于紅外光提取人體的實(shí)時(shí)的溫度信息，實(shí)現(xiàn)溫度與紅外光信號(hào)的之間的自由轉(zhuǎn)換，這種模式下提取的溫度數(shù)值精度更高，也更有助于單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，提高了溫度控制的穩(wěn)定性。本文選用的單片機(jī)處理器和溫度傳感器均采用了兼容性和可靠性更高的一線總線接口，溫度測(cè)量的幅動(dòng)范圍更大，DS18B52芯片為3引腳結(jié)構(gòu)、電池供電，穩(wěn)定性更高。AT89S80單片機(jī)微處理器集成了PWM技術(shù)，通過(guò)對(duì)紅外波形的控制而實(shí)現(xiàn)對(duì)是否加熱的智能調(diào)節(jié)，而達(dá)到自由控制溫度的目的，系統(tǒng)溫度加熱控制過(guò)程中的電路控制，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)加熱模塊電路圖

紅外理療儀器的溫度控制系統(tǒng)下位機(jī)控制芯片為AT89S80，是上位機(jī)選用PC機(jī)以提高系統(tǒng)的溫度控制性能。這種配合方式也有助于上位機(jī)和下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和配合。兩者之間的接口模式為串行通信，以更為便捷和快速地實(shí)現(xiàn)溫度的控制及當(dāng)前溫度的控制與顯示。首選的熱電阻材料型號(hào)為PT200，靈敏性較高，溫度傳感器采集到紅外光信號(hào)后將信號(hào)傳輸?shù)搅藛纹瑱C(jī)系統(tǒng)，加入PWM技術(shù)后整個(gè)信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程的耗時(shí)更短，因?yàn)榭刂芇WM波的輸出占空比要比傳統(tǒng)電信號(hào)控制更容易實(shí)現(xiàn)，且準(zhǔn)確率能夠得到保證。此外，基于PWM的紅外理療儀器實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)的電源選用直流穩(wěn)壓電源，可以滿(mǎn)足系統(tǒng)持續(xù)工作的需要，而系統(tǒng)另外配備的看門(mén)狗模塊及E2prom模塊，也能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控主控芯片的工作穩(wěn)定性。

基于紅外溫控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一套軟件控制流程，溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程包括上位機(jī)控制和下位機(jī)控制兩個(gè)組成部分，協(xié)同實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外理療儀溫度的精準(zhǔn)控制。

3 軟件控制流程的實(shí)現(xiàn)

基于PWM的紅外理療儀器實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)的軟件控制流程，主要通過(guò)上位機(jī)管理系統(tǒng)向系統(tǒng)發(fā)出各項(xiàng)指令，溫控系統(tǒng)的上位機(jī)管理軟件基于WINDOWS10平臺(tái)和C++6.0語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，并通過(guò)下位機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行各項(xiàng)指令，最終的溫度控制顯示數(shù)據(jù)以圖形或其他變化曲線的方式予以顯示。而下位機(jī)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要涵蓋了采樣程序的設(shè)計(jì)、PWM波形控制設(shè)計(jì)及PID職能控制算法設(shè)計(jì)等，主程序控制流程，如圖4所示。

圖4 基于PWM的主程序控制流程

基于PWM技術(shù)的系統(tǒng)軟件控制模式是通過(guò)軟件定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，定時(shí)器的始終周期與紅外波長(zhǎng)的變動(dòng)周期相關(guān)，紅外脈沖周期的調(diào)制依據(jù)定時(shí)器的工頻確定，基本周期確定為20毫秒。PWM紅外波長(zhǎng)的周期通常確定為4秒，再基于模糊PID算法得到一個(gè)浮動(dòng)的閾值范圍，將時(shí)鐘周期調(diào)整為整數(shù)進(jìn)行控制。當(dāng)初始的時(shí)間周期達(dá)到12毫秒時(shí)，單片機(jī)微處理器輸出指令，電阻絲開(kāi)始加熱，每2毫秒衰減一次指導(dǎo)引腳輸出了低電平，如此循環(huán)反復(fù)便能夠產(chǎn)生控制溫度的PWM波。當(dāng)智能溫度控制系統(tǒng)的加熱模塊開(kāi)始工作時(shí)，PWM波可以按照人體溫度的變化而持續(xù)地發(fā)生變化，這種熱量的輸出是非線性的，因此難以構(gòu)建一種有效的輸出模型，紅外波長(zhǎng)具有十分靈敏的熱感效應(yīng)，這樣就有效彌補(bǔ)了模糊PID算法的固有缺陷，實(shí)現(xiàn)了對(duì)算法參數(shù)的智能化調(diào)整。以PWM波的溫度控制誤差變化率作為模糊PID算法的輸出變量，再經(jīng)過(guò)反復(fù)的模糊推理實(shí)現(xiàn)了溫度輸出曲線的修正，從而也就穩(wěn)定的算法的輸出信號(hào)。

AT89S80單片機(jī)微處理器在實(shí)現(xiàn)溫度的控制中用兩個(gè)8位存儲(chǔ)器讀取溫度數(shù)值，對(duì)這兩組數(shù)值分別編號(hào)為0和1，如果0號(hào)溫度存儲(chǔ)器的溫度值為負(fù)值，則能夠推出存儲(chǔ)器中的8位存儲(chǔ)值均為0，否則全為1。在對(duì)所有的二進(jìn)制溫度值進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)，其轉(zhuǎn)化過(guò)程可以如圖5所示。

圖5 基于PWM的溫度控制過(guò)程描述

如果單片機(jī)微處理器在t0時(shí)刻將點(diǎn)平從高位降至低位，這時(shí)溫度控制模塊的溫度適中恒定，如果超出了閾值范圍并產(chǎn)生的信號(hào)讀寫(xiě)的時(shí)間間隙，再?gòu)妮^低的電平位置調(diào)整到較高的電平位置，完成對(duì)紅外理療儀器溫度控制系統(tǒng)的自由切換?；赑WM技術(shù)進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)控制中，對(duì)于PID算法的參數(shù)調(diào)整是核心的操作步驟，依據(jù)控制模型的特性調(diào)整積分時(shí)間、微分時(shí)間和比例系數(shù)，如果設(shè)Wk為第k次采樣結(jié)果，此時(shí)對(duì)PID算法的參數(shù)進(jìn)行智能調(diào)整：

Wk=λpe(k)+

(3)

其中：λi和λd分別為微分比例系數(shù)和積分比例系數(shù)，具體表示為：

(4)

通過(guò)PWM技術(shù)調(diào)整模糊PID算法的比例系數(shù)的方法，在準(zhǔn)確度方面能夠得到保證，因?yàn)榧t外波長(zhǎng)對(duì)于溫度的敏感度更高，可以在更短的時(shí)間內(nèi)對(duì)紅外理療儀器的實(shí)時(shí)溫度實(shí)施精準(zhǔn)的控制，以達(dá)到提高理療效果的最終目的。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1 系統(tǒng)調(diào)試工作

在驗(yàn)證提出基于PWM的紅外理療儀器溫度控制系統(tǒng)有效性之前，首先需要進(jìn)行溫度控制系統(tǒng)的相關(guān)調(diào)試工作，主要包括以下3個(gè)方面的準(zhǔn)備工作：

(1)調(diào)試算法的相關(guān)控制參數(shù)。

(2)對(duì)溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件檢測(cè)。

(3)做好突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案。

基于PWM的紅外理療儀器溫度控制溫度控制系統(tǒng)電阻值與理論檢測(cè)溫度的對(duì)比，如表1所示。

表1 Pt電阻值與系統(tǒng)檢測(cè)溫度對(duì)比

4.2 溫度控制結(jié)果及信號(hào)傳輸幅值對(duì)比

采用文中提出的基于PWM的紅外理療儀器實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(A)與傳統(tǒng)半自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)(B)進(jìn)行對(duì)比，分析兩種測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)下與理論溫度值的差距，具體的對(duì)比結(jié)果，如表2所示。

表2 理療儀器實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度控制精度對(duì)比

鑒于PWM的紅外光技術(shù)對(duì)于人體的溫度變化更為敏感，從圖6與圖7中兩種系統(tǒng)設(shè)計(jì)的溫度控制結(jié)果對(duì)比來(lái)觀測(cè)和分析，基于PWM的紅外理療儀器實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的溫度值提取更為準(zhǔn)確，平局偏差低于1.36%。這主要是由于PWM的紅外光技術(shù)的信號(hào)幅值變化相對(duì)與傳統(tǒng)的電信號(hào)幅值變化更為敏感，因此對(duì)溫度控制的反應(yīng)速度更快，兩種系統(tǒng)設(shè)計(jì)的信號(hào)采集幅值變化，結(jié)果如圖6和圖7所示。

圖6 基于PWM技術(shù)的信號(hào)提取結(jié)果

PWM紅外溫控信號(hào)在敏感性和穩(wěn)定性表現(xiàn)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，如圖6所示，實(shí)驗(yàn)提取的紅外信號(hào)幅值能夠被穩(wěn)定地控制±1.5之間，而且在PWM技術(shù)的控制下，紅外信號(hào)幅值分布符合標(biāo)準(zhǔn)的正態(tài)分布曲線，曲線的總體變化范圍更大，在±2.0之間，能夠保證信號(hào)輸出的效率和穩(wěn)定性。

圖7 傳統(tǒng)基于電信號(hào)數(shù)值提取結(jié)果

而傳統(tǒng)電信信號(hào)在輸出穩(wěn)定性方面，相對(duì)于紅外PWM紅外溫控信號(hào)表現(xiàn)更差，信號(hào)幅值出現(xiàn)了較大的波動(dòng)，最弱信號(hào)浮動(dòng)范圍在±0.7之間，電信號(hào)的幅值變動(dòng)也非正態(tài)分布，這些因素最終導(dǎo)致了實(shí)時(shí)溫度控制準(zhǔn)確性表現(xiàn)不均衡。經(jīng)過(guò)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證可知，提出的基于PWM的紅外理療儀器實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)，在溫度控制穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠獲得更好的治療體驗(yàn)和治療效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前理療療法已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的主要輔助治療手段之一，隨著治療技術(shù)的不斷提高對(duì)于理療儀器溫度智能化控制要求不斷提高，不僅能夠提高理療輔助治療的效果，更能夠最大限度地保證患者的安全。由于傳統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在響應(yīng)時(shí)間、溫度控制精度等方面都難以滿(mǎn)足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的要求，為此本文基于PWM紅外調(diào)控技術(shù)利用脈沖寬度的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精準(zhǔn)控制。介紹了PWM紅外調(diào)控的工作原理、硬件構(gòu)成和軟件實(shí)現(xiàn)流程，重點(diǎn)分析了AT89S80單片機(jī)微處理器和智能溫度控制模塊的功能。在軟件流程的設(shè)計(jì)方面重點(diǎn)分析了調(diào)制頻率及溫度控制的實(shí)現(xiàn)流程，并介紹了基于PWM技術(shù)的模糊控制過(guò)程。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也證明了基于PWM技術(shù)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的紅外信號(hào)提取效果更好，溫度控制閾值更接近于理論值。